-0,000 000 004 63 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 004 63(10) din zecimal în binar pe 32 de biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 (1 bit pentru semn, 8 biți pentru exponent, 23 de biți pentru mantisă)

Care sunt pașii pentru a scrie numărul
-0,000 000 004 63(10) din zecimal în binar în reprezentarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 (1 bit pentru semn, 8 biți pentru exponent, 23 de biți pentru mantisă)

1. Începe cu versiunea pozitivă a numărului:

|-0,000 000 004 63| = 0,000 000 004 63


2. Întâi convertește în binar (în baza 2) partea întreagă: 0.
Împarte numărul în mod repetat la 2.

Notăm mai jos, în ordine, fiecare rest al împărțirilor.

Ne oprim când obținem un cât egal cu zero.


  • împărțire = cât + rest;
  • 0 : 2 = 0 + 0;

3. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții întregi a numărului.

Ia fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus.

0(10) =


0(2)


4. Convertește în binar (baza 2) partea fracționară: 0,000 000 004 63.

Înmulțește numărul în mod repetat cu 2.


Notăm mai jos fiecare parte întreagă a înmulțirilor.


Ne oprim când obținem o parte fracționară egală cu zero.


  • #) înmulțire = întreg + fracționar;
  • 1) 0,000 000 004 63 × 2 = 0 + 0,000 000 009 26;
  • 2) 0,000 000 009 26 × 2 = 0 + 0,000 000 018 52;
  • 3) 0,000 000 018 52 × 2 = 0 + 0,000 000 037 04;
  • 4) 0,000 000 037 04 × 2 = 0 + 0,000 000 074 08;
  • 5) 0,000 000 074 08 × 2 = 0 + 0,000 000 148 16;
  • 6) 0,000 000 148 16 × 2 = 0 + 0,000 000 296 32;
  • 7) 0,000 000 296 32 × 2 = 0 + 0,000 000 592 64;
  • 8) 0,000 000 592 64 × 2 = 0 + 0,000 001 185 28;
  • 9) 0,000 001 185 28 × 2 = 0 + 0,000 002 370 56;
  • 10) 0,000 002 370 56 × 2 = 0 + 0,000 004 741 12;
  • 11) 0,000 004 741 12 × 2 = 0 + 0,000 009 482 24;
  • 12) 0,000 009 482 24 × 2 = 0 + 0,000 018 964 48;
  • 13) 0,000 018 964 48 × 2 = 0 + 0,000 037 928 96;
  • 14) 0,000 037 928 96 × 2 = 0 + 0,000 075 857 92;
  • 15) 0,000 075 857 92 × 2 = 0 + 0,000 151 715 84;
  • 16) 0,000 151 715 84 × 2 = 0 + 0,000 303 431 68;
  • 17) 0,000 303 431 68 × 2 = 0 + 0,000 606 863 36;
  • 18) 0,000 606 863 36 × 2 = 0 + 0,001 213 726 72;
  • 19) 0,001 213 726 72 × 2 = 0 + 0,002 427 453 44;
  • 20) 0,002 427 453 44 × 2 = 0 + 0,004 854 906 88;
  • 21) 0,004 854 906 88 × 2 = 0 + 0,009 709 813 76;
  • 22) 0,009 709 813 76 × 2 = 0 + 0,019 419 627 52;
  • 23) 0,019 419 627 52 × 2 = 0 + 0,038 839 255 04;
  • 24) 0,038 839 255 04 × 2 = 0 + 0,077 678 510 08;
  • 25) 0,077 678 510 08 × 2 = 0 + 0,155 357 020 16;
  • 26) 0,155 357 020 16 × 2 = 0 + 0,310 714 040 32;
  • 27) 0,310 714 040 32 × 2 = 0 + 0,621 428 080 64;
  • 28) 0,621 428 080 64 × 2 = 1 + 0,242 856 161 28;
  • 29) 0,242 856 161 28 × 2 = 0 + 0,485 712 322 56;
  • 30) 0,485 712 322 56 × 2 = 0 + 0,971 424 645 12;
  • 31) 0,971 424 645 12 × 2 = 1 + 0,942 849 290 24;
  • 32) 0,942 849 290 24 × 2 = 1 + 0,885 698 580 48;
  • 33) 0,885 698 580 48 × 2 = 1 + 0,771 397 160 96;
  • 34) 0,771 397 160 96 × 2 = 1 + 0,542 794 321 92;
  • 35) 0,542 794 321 92 × 2 = 1 + 0,085 588 643 84;
  • 36) 0,085 588 643 84 × 2 = 0 + 0,171 177 287 68;
  • 37) 0,171 177 287 68 × 2 = 0 + 0,342 354 575 36;
  • 38) 0,342 354 575 36 × 2 = 0 + 0,684 709 150 72;
  • 39) 0,684 709 150 72 × 2 = 1 + 0,369 418 301 44;
  • 40) 0,369 418 301 44 × 2 = 0 + 0,738 836 602 88;
  • 41) 0,738 836 602 88 × 2 = 1 + 0,477 673 205 76;
  • 42) 0,477 673 205 76 × 2 = 0 + 0,955 346 411 52;
  • 43) 0,955 346 411 52 × 2 = 1 + 0,910 692 823 04;
  • 44) 0,910 692 823 04 × 2 = 1 + 0,821 385 646 08;
  • 45) 0,821 385 646 08 × 2 = 1 + 0,642 771 292 16;
  • 46) 0,642 771 292 16 × 2 = 1 + 0,285 542 584 32;
  • 47) 0,285 542 584 32 × 2 = 0 + 0,571 085 168 64;
  • 48) 0,571 085 168 64 × 2 = 1 + 0,142 170 337 28;
  • 49) 0,142 170 337 28 × 2 = 0 + 0,284 340 674 56;
  • 50) 0,284 340 674 56 × 2 = 0 + 0,568 681 349 12;
  • 51) 0,568 681 349 12 × 2 = 1 + 0,137 362 698 24;

Nicio parte fracționară egală cu zero n-a fost obținută. Însă am efectuat un număr suficient de iterații (peste limita de Mantisă) și am obținut măcar o parte întreagă diferită de zero => STOP (Pierdem din precizie - numărul convertit pe care îl vom obține în final va fi doar o foarte bună aproximare a celui inițial).


5. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții fracționare a numărului.

Ia fiecare parte întreagă a rezultatelor înmulțirilor, începând din partea de sus a listei construite:


0,000 000 004 63(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0011 1110 0010 1011 1101 001(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 004 63(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0011 1110 0010 1011 1101 001(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 28 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 004 63(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0011 1110 0010 1011 1101 001(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0011 1110 0010 1011 1101 001(2) × 20 =


1,0011 1110 0010 1011 1101 001(2) × 2-28


8. Până la acest moment avem următoarele elemente ce vor alcătui numărul binar în reprezentare IEEE 754, precizie simplă (32 biți):

Semn 1 (un număr negativ)


Exponent (neajustat): -28


Mantisă (nenormalizată):
1,0011 1110 0010 1011 1101 001


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 8 biți:


Exponent (ajustat) =


Exponent (neajustat) + 2(8-1) - 1 =


-28 + 2(8-1) - 1 =


(-28 + 127)(10) =


99(10)


10. Convertește exponentul ajustat din zecimal (baza 10) în binar pe 8 biți.

Folosește din nou tehnica împărțirii repetate la 2:


  • împărțire = cât + rest;
  • 99 : 2 = 49 + 1;
  • 49 : 2 = 24 + 1;
  • 24 : 2 = 12 + 0;
  • 12 : 2 = 6 + 0;
  • 6 : 2 = 3 + 0;
  • 3 : 2 = 1 + 1;
  • 1 : 2 = 0 + 1;

11. Construiește reprezentarea în baza 2 a exponentului ajustat.

Ia fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus.


Exponent (ajustat) =


99(10) =


0110 0011(2)


12. Normalizează mantisa.

a) Renunță la primul bit, cel mai din stânga, care e întotdeauna 1, și la separatorul zecimal, dacă e cazul.


b) Ajustează-i lungimea la 23 biți, doar dacă e necesar (nu e cazul aici).


Mantisă (normalizată) =


1. 001 1111 0001 0101 1110 1001 =


001 1111 0001 0101 1110 1001


13. Cele trei elemente care alcătuiesc reprezentarea numărului în sistem binar pe 32 de biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

Semn (1 bit) =
1 (un număr negativ)


Exponent (8 biți) =
0110 0011


Mantisă (23 biți) =
001 1111 0001 0101 1110 1001


Numărul zecimal -0,000 000 004 63 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 0110 0011 - 001 1111 0001 0101 1110 1001


Cum să convertești numere zecimale din sistem zecimal (baza 10) în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie simplă pe 32 de biți

Urmează pașii de mai jos pentru a converti un număr zecimal (cu virgulă) din baza zece în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie simplă pe 32 de biți:

  • 1. Dacă numărul de convertit este negativ, se începe cu versiunea pozitivă a numărului.
  • 2. Se convertește întâi partea întreagă; împarte în mod repetat la 2 reprezentarea pozitivă a numărului întreg cu semn care trebuie convertit în sistem binar, ținând minte fiecare rest al împărțirilor. Atunci când găsim un CÂT care e egal cu ZERO => STOP
  • 3. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții întregi a numărului, luând fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus. Astfel, ultimul rest al împărțirilor de la punctul de mai sus devine primul simbol (situat cel mai la stânga) al numărului în baza doi, în timp ce primul rest devine ultimul simbol (situat cel mai la dreapta).
  • 4. Convertește apoi partea fracționară. Înmulțește în mod repetat cu 2, până se obține o parte fracționară egală cu zero, ținând minte fiecare parte întreagă a înmulțirilor.
  • 5. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții fracționare a numărului, luând fiecare parte întreagă a rezultatelor înmulțirilor de mai sus, începând din partea de sus a listei construite (se iau părțile întregi în ordinea în care au fost obținute).
  • 6. Normalizează reprezentarea binară a numărului, mutând virgula cu "n" poziții la stânga (sau, dacă e cazul, la dreapta) astfel încât partea întreagă a acestuia să mai conțină un singur bit, diferit de '0'.
  • 7. Ajustează exponentul folosind reprezentarea deplasată pe 8 biți apoi convertește-l din zecimal (baza 10) în binar pe 8 biți, folosind tehnica împărțirii repetate la 2, așa cum am mai arătat mai sus:
    Exponent (ajustat) = Exponent (neajustat) + 2(8-1) - 1;
  • 8. Normalizează mantisa, renunțând la primul bit (cel mai din stânga), care este întotdeauna '1' (și la semnul zecimal, dacă e cazul) și ajustându-i lungimea, la 23 biți, fie renunțând la biții în exces, din dreapta (pierzând precizie...) fie adaugând tot la dreapta biți setați pe '0'.
  • 9. Semnul (ocupă 1 bit) este egal fie cu 1, dacă este un număr negativ, fie cu 0, dacă e un număr pozitiv.

Exemplu: convertește numărul negativ -25,347 din sistem zecimal (baza zece) în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie simplă pe 32 de biți:

  • 1. Se începe cu versiunea pozitivă a numărului:

    |-25,347| = 25,347;

  • 2. Convertește întâi partea întreagă, 25. Împarte în mod repetat la 2, ținând minte fiecare rest al împărțirilor, până obținem un cât care este egal cu zero:
    • împărțire = cât + rest;
    • 25 : 2 = 12 + 1;
    • 12 : 2 = 6 + 0;
    • 6 : 2 = 3 + 0;
    • 3 : 2 = 1 + 1;
    • 1 : 2 = 0 + 1;
    • Am obținut un cât care este egal cu ZERO => STOP
  • 3. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții întregi a numărului, luând fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus:

    25(10) = 1 1001(2)

  • 4. Convertește apoi partea fracționară 0,347. Înmulțește în mod repetat cu 2, ținând minte fiecare parte întreagă a înmulțirilor, până obținem o parte fracționară egală cu zero:
    • #) înmulțire = întreg + fracționar;
    • 1) 0,347 × 2 = 0 + 0,694;
    • 2) 0,694 × 2 = 1 + 0,388;
    • 3) 0,388 × 2 = 0 + 0,776;
    • 4) 0,776 × 2 = 1 + 0,552;
    • 5) 0,552 × 2 = 1 + 0,104;
    • 6) 0,104 × 2 = 0 + 0,208
    • 7) 0,208 × 2 = 0 + 0,416;
    • 8) 0,416 × 2 = 0 + 0,832;
    • 9) 0,832 × 2 = 1 + 0,664;
    • 10) 0,664 × 2 = 1 + 0,328;
    • 11) 0,328 × 2 = 0 + 0,656;
    • 12) 0,656 × 2 = 1 + 0,312;
    • 13) 0,312 × 2 = 0 + 0,624;
    • 14) 0,624 × 2 = 1 + 0,248;
    • 15) 0,248 × 2 = 0 + 0,496;
    • 16) 0,496 × 2 = 0 + 0,992;
    • 17) 0,992 × 2 = 1 + 0,984;
    • 18) 0,984 × 2 = 1 + 0,968;
    • 19) 0,968 × 2 = 1 + 0,936;
    • 20) 0,936 × 2 = 1 + 0,872;
    • 21) 0,872 × 2 = 1 + 0,744;
    • 22) 0,744 × 2 = 1 + 0,488;
    • 23) 0,488 × 2 = 0 + 0,976;
    • 24) 0,976 × 2 = 1 + 0,952;
    • Nicio parte fracționară egală cu zero n-a fost obținută prin calcule. Însă am efectuat un număr suficient de iterații (peste limita de Mantisă = 23) și a fost găsită prin calcule măcar o parte întreagă diferită de zero => STOP (pierzând precizie...).
  • 5. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții fracționare a numărului, luând fiecare parte întreagă a rezultatelor înmulțirilor efectuate anterior, începând din partea de sus a listei construite:

    0,347(10) = 0,0101 1000 1101 0100 1111 1101(2)

  • 6. Recapitulare - numărul pozitiv înainte de normalizare:

    25,347(10) = 1 1001,0101 1000 1101 0100 1111 1101(2)

  • 7. Normalizează reprezentarea binară a numărului, mutând virgula cu 4 poziții la stânga astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de '0':

    25,347(10) =
    1 1001,0101 1000 1101 0100 1111 1101(2) =
    1 1001,0101 1000 1101 0100 1111 1101(2) × 20 =
    1,1001 0101 1000 1101 0100 1111 1101(2) × 24

  • 8. Până în acest moment avem următoarele elemente ce vor alcătui numărul binar în reprezentare IEEE 754, precizie simplă (32 biți):

    Semn: 1 (număr negativ);

    Exponent (neajustat): 4;

    Mantisă (nenormalizată): 1,1001 0101 1000 1101 0100 1111 1101;

  • 9. Ajustează exponentul folosind reprezentarea deplasată pe 8 biți apoi convertește-l din zecimal (baza 10) în binar (baza 2) pe 8 biți, folosind tehnica împărțirii repetate la 2, așa cum am mai arătat mai sus, ținând minte toate resturile, ce vor alcătui numărul în binar:

    Exponent (ajustat) = Exponent (neajustat) + 2(8-1) - 1 = (4 + 127)(10) = 131(10) =
    1000 0011(2)

  • 10. Normalizează mantisa, renunțând la primul bit (cel mai din stânga), care este întotdeauna '1' (și la semnul zecimal) și ajustându-i lungimea la 23 biți, prin renunțarea la biții în exces, cei din dreapta (pierzând precizie...):

    Mantisă (nenormalizată): 1,1001 0101 1000 1101 0100 1111 1101

    Mantisă (normalizată): 100 1010 1100 0110 1010 0111

  • Concluzia:

    Semn (1 bit) = 1 (un număr negativ)

    Exponent (8 biți) = 1000 0011

    Mantisă (23 biți) = 100 1010 1100 0110 1010 0111

  • Numărul -25,347 convertit din sistem zecimal (baza 10) în binar pe 32 de biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 este:
    1 - 1000 0011 - 100 1010 1100 0110 1010 0111